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Perry Rhodan Garching-Con 2015
HARD-SF UND REALITÄT – DER NÄCHSTE AUFBRUCH INS ALL
"Everything that I ever knew – my life, my loved ones, the Navy – everything, the whole world was behind my thumb." – James Lovell
© NASA or National Aeronautics and Space Administration
Leben im Orbit … wird zur Routine
© NASA or National Aeronautics and Space Administration
© NASA or National Aeronautics and Space Administration
Das Rennen ins All und über den LEO (Low Earth Orbit) hinaus • Vostok • Sojus • N1 • Mercury • Gemini • Apollo (BEO, Mond)
Die erste Besiedlung des LEO und die Konzentration auf die Erde • • • • •
Saljut SkyLab Mir ISS Tiangong
Die Erkundung von Erde, Planeten und Universum • • • • •
Mariner, Pioneer, Voyager, Cassini, New Horizons Viking, Curiosity, MER, MRO … Venera, Pioneer Venus Dawn, Hyabusa, Shang‘e 2, Rosetta … Hubble, JWST (2018) …
Eine Menge wurde erreicht … • Das Rennen ins All und über den LEO (Low Earth Orbit) hinaus • Die erste Besiedlung des LEO und die Konzentration auf die Erde • Die Erkundung von Erde, Planeten und Universum (aus der Ferne …)
Aber selbst die härteste Hard-SF ist (fast) noch immer reine Zukunftsmusik Härteste Hard-SF: Extrapoliert geringfügig den heutigen Kenntnisstand und die heutigen technischen Möglichkeiten … zumindest teilweise
© NASA or National Aeronautics and Space Administration
Effektiver Zugang zum LEO – Commercial Orbital Transportation Services
NK-33
Orbital Sciences Antares / Cygnus. 2 - 2,7 Tonnen in LEO
© NASA / SpaceX
Effektiver Zugang zum LEO – Commercial Orbital Transportation Services
SpaceX Falcon 9 / Dragon – 3.3 Tonnen in LEO, 2,5 Tonnen zurück Wiederverwendung der Startstufe geplant
© NASA / SpaceX
Commercial Crew Transport – Visionen und Business-Pläne
© NASA or National Aeronautics and Space Administration
Ein alter Traum – Wiederverwendbare „Raumflugzeuge“
DynaSoar, Spiral-EPOS Prototyp 105-11
Boeing X-37 – ein geheimes, unbemanntes und wiederverwendbares Transportsystem mit langer Aufenthaltsdauer im Orbit Ursprünglich geplant als Nutzlast des Space Shuttles
© NASA or National Aeronautics and Space Administration
Industrien im Umbruch – DARPA XS-1 Wettbewerb Boeing / Blue Origin
Concept Art
Masten Space Science Systems / XCOR Aerospace
10 Flüge in 10 Tagen für weniger als 5 Millionen $ per Flug, ,1,3 bis 2,3 Tonnen Nutzlast
Northrop Grumman / Scaled Composites / Virgin Galactic
© NASA / ESA
1. Stop: LEO Orbitalgeschwindigkeit 7.8 km/s (28.080 km/h). Delta-v in der Realität ca. 9.4 km/s
You are (now) here Rrakanishu
© NASA / Bigelow
Ein Ort zum Wohnen … Aufblasbare Konzepte
Erectable Torus Manned Space Laboratory - Goodyear (1961) – TransHab-Tests der NASA Bigelow BA 330 (Modell) und BEAMS (Demonstrator) für den Einsatz 2015 (?)
© NASA, Tethers Unlimited, Inc
Strukturen und Industrie
Orbitalmechanik • Der große „Feind“
Sascha Grusche
• Schwerkraft zwingt zu einem Ballett • Elliptische Bahnen (tatsächlich fast kreisförmig), aber nur bei korrekter Bahngeschwindigkeit • Ansonsten parabolische Bahnen oder Hyperbelbahnen • Oder Absturz … • Gilt für alle Objekte, unabhängig von der Masse • Gerade Bahnen sind (derzeit) reine SF • Anfang und Endpunkt auf dem Zielobjekt, oder in gültiger Umlaufbahn
Zaubertwort: Delta-v • Geschwindigkeitsdifferenz von einem gültigen Orbit (auch Höhe = 0) zum anderen
• Genauer: Mindestdifferenz • Während des Transfers von einem Orbit zum anderen kann sie überschritte werden Weitere Bedingungen: • Raumschiff und Ziel bitte zur gleichen Zeit am gleichen Ort (und Orbit um die Sonne) • Warten = zu hoher Orbit • Einholen = zu niedriger Orbit
© Planetary Resources / Moon Express
Industrie im All … Seltene Erden und Wasser
Rohstoffgewinnung aus Asteroiden und Mondgestein Scout-Satelliten als erste Stufen
© ESA / D-Shape
Mondbasis aus dem 3D-Drucker (ESA und D-Shape)
© ESA und D-Shape
Mars (und andere Planeten) • Delta-v Fahrplan • Nur spezielle Konstellationen für menschliche Astronauten (Reisezeit) • Oder aber VIEL POWER Hoffnung liegt auf neuen Antriebstechnologien • Antriebssystem • Energiequelle Chemische Systeme (Energiequellen, Raketenmotoren) nicht ausreichend, um SF Realität werden zu lassen Zwar viel Schub, aber die Reaktionsmasse/Stützmasse geht aus
Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket
VASIMIR
Multi-Megawatt-Antrieb (Ad Astra Rocket Company)
© NASA / Helion Energy / Lokheed Martin / Internet
Auf dem (hoffnungsvollen) Weg zur Fusionsenergie
Lockheed Martin Compact Fusion
Polywell
Helion Magneto-Inertial-Fusion
General Fusion Spheromaks
Lawrenceville Plasma Physics
Spheromak (Dynomak)
© Helion Energy
Auf dem (hoffnungsvollen) Weg zur Fusionsenergie
© ESA / SpaceX, / Ad Astra Rocket Company
Die nächste Phase? – Fast schon Science Fiction
Einige interessante Webseiten • www.nasaspaceflight.com – mit eingeschränktem Bereich (L2), aber auch so sehr interessant und in der Regel gut informiert. Sehr unterhaltsames Forum, dessen Mitglieder z.B. das erste Video eines Landeversuchs der Falcon 9 aus Datenschrott restaurierten • www.spaceflightnow.com – mit aktuellen Startterminen aus allen Ländern • www.nextbigfuture.com – sehr interessanter Blog zu allen Themen rund um Technik und Politik. Häufig erste Quelle von Neuigkeiten. Stellt immer wieder Informationen speziell zur Fusionsenergie zusammen • Phys.org – Technik und Naturwissenschaften, sehr schnell • Arxiv.org – Präpublikationsserver, der sich allerdings an Fachpublikum aus dem Bereich der Naturwissenschaften wendet • www.parabolicarc.com – Newsblog rund um Themen der Raumfahrt • www.space.com – kommerzielle Site rund um Themen der Raumfahrt • www.nasatv.org – Live-Mitschnitte von Raketenstarts, insbesondere SpaceX und Orbital Sciences
